基于多传感器抗差融合的UKF弹道跟踪算法

黄姣茹， 李灵芝， 高 嵩， 钱富才,2， 王 敏

(1.西安工业大学电子信息工程学院，西安，710021； 2.西安理工大学陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室，西安，710048； 3.西安卫星测控中心宇航动力学国家重点实验室，西安，710043)

导弹武器具有超强攻击性和巨大威慑力等特点，是现代社会中维持战略平衡的支撑[1-2]。随着导弹试验技术的发展和需要，多传感器测量系统在导弹跟踪中备受关注，因此多传感器数据融合滤波技术对提高弹道跟踪精度具有极其重要的意义[3-4]。

目前常用的多传感器测量融合方法主要有两种结构：集中式测量融合(centralized measurement fusion，CMF)和加权测量融合(weighted measurement fusion，WMF)[5-8]，加权测量融合方法以其高精度和低计算量的优势被广泛使用。同时，由于导弹系统模型具有非线性特点，基于非线性滤波的加权观测融合方法得到了广泛的研究[9-13]，但是，这些算法往往直接对来自各个传感器的测量数据按照不同的加权准则计算融合测量值，并未考虑异常观测值对融合算法精度的影响。

然而，在实际跟踪测量中，由于量测设备的冲击、振动，传感器的老化、故障，复杂环境的干扰，操作人员的失误等，即使采用高精度测量设备和测量机制跟踪目标，都会导致测量数据出现异常值[14-15]。这些异常值带来的数据质量问题，对弹道协同跟踪量测系统的工作存在不利影响，直接影响弹道跟踪的精度和稳定性。

针对观测值存在异常值的问题，国内外学者基于抗差理论进行了大量的研究[16-18]，主要针对单传感器中测量值存在污染的情况进行讨论，然而在实际应用中，多传感器测量机制更为普遍。……